铁路节段预制胶接拼装法建造桥梁技术应用
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例析预制节段拼装施工技术在桥梁工程的应用前言:节段预制拼装技术的规模应用最早起源于法国。
自1962 年法国著名的预应力结构专业J·M·米勒尔第一个采用预制拼装建造法国舒瓦齐勒罗瓦大桥以来,节段预制拼装造桥技术持续发展,并从欧洲逐步推广到全世界,成为建造桥梁主要技术之一。
随着我国桥梁技术发展,20世纪90年代始,节段预制拼装造桥技术在公路和市政领域得到应用和发展。
最早采用预制节段逐跨拼装法建成的桥梁是福州洪塘大桥滩孔31×40m的预应力混凝土连续箱梁桥,该桥建成于1990年。
该桥设计采用无粘结预应力体外束,施工中用万能杆件拼装架桥机和下导梁实现逐跨拼装成桥。
一、工艺原理及特点1、工艺原理节段预制拼装造桥技术一般指以纵向为主进行分段预制和拼装的造桥技术,即是将桥梁的梁体沿纵向划分为节段,在工厂预制后运输至桥位进行桥位组拼,并通过施加预应力将整跨或整联节块拼装成整体,实现桥梁上部结构施工的一种施工工艺。
由于工艺要求,其梁体截面一般采用箱形梁,国外也建槽形梁形式。
节段预制拼装造桥技术本质上和常规悬臂分段浇筑、节段预制顶推一样,是分段建造桥梁的一种,在原理上是由预应力结构、箱梁设计和分段施工法综合而成。
2、工艺特点从应用角度来看,节段预制拼装造桥技术不仅适用于常规中小跨度,也可适用于大跨度桥梁;尤其在施工困难或者生态敏感区域,节段预制拼装都已被证明是一种有价值的建造桥梁技术。
其主要优缺点如下。
(1)可广泛应用于各种桥型和跨度,不仅限于常用的简支梁(逐跨拼装)和连续梁(悬臂拼装),更可采用大跨度斜拉桥(斜拉索拼装),公路和市政桥梁常见的小半径和超高等技术问题也可得到较好的解决。
(2)节块构件在构件厂预制,外观及内在质量容易控制,可减少梁体断面尺寸、提高材料使用效率;投资少,经济效益高,采用节段预制拼装造桥技术较常规方法可节约10%~20%工程造价;同时由于平行施工,缩短建造时间,更间接降低工程造价。
实例分析节段预制拼装在桥梁建设的应用香港经济发展十分迅速,历来是道路负荷最严重的地区之一,公路等基础设施建设一直保持快速发展。
同时随着珠江三角洲及深圳、珠海地区经济的迅速发展,内地与香港经济贸易关系日益密切,为加强与内地的经济联系,口岸公路、跨海大桥的建设也在不断规划实施。
香港岛和新界地区山地多,平地少,桥梁在公路建设中所占比重较大,因此桥梁建设在香港基础设施发展中处于主导地位。
为适应快速的城市基础设施建设,对桥梁建设的要求不断提高。
预制节段拼装技术,以其具有对现有交通干扰小,对施工环境影响小,施工效率高,施工工期短等特点,在香港桥梁建设中得到较多应用。
一预制拼装技术的原理及优缺点预制拼装原理是采用架桥机将在工厂或施工现场附近场地预制好的桥梁节段块逐一悬吊在该桥的相应位置,然后张拉钢束,各预制节段因钢束的挤压力在接缝面处紧贴,进而在承载外荷载时表现出单个结构的性能。
在桥梁施工中,预制拼装具有如下优点:(1)保证质量,节段在预制厂预制,减少了施工误差和意外发生的概率,外观和质量易于控制,产品质量有保障;(2)预支模板和架桥机可重复利用,相对于常规的支架现浇具有节省投资的优势;(3)通过架桥机的采用,缓解施工对城市交通的压力,同时基本不用搭设支架,减少现场施工活动,安全程度大为提高;(4)桥梁上下部可同步进行,节段重量较轻,运输方便,拼装速度快,有利于降低工期;除上述优点外,节段拼装与整孔预制、架设相比,可以简化制梁工艺,减少梁体徐变上拱,不受跨度对运输和起吊设备能力的限制,降低对预制厂地的需求,减少制梁、存梁设施处理费用,施工工期相近;与移动模架逐孔施工法相比,施工速度快、质量易得到保证。
二预制拼装技术的历史1952年,在纽约的谢尔登附近,E.Freyssinet公司设计的一座单跨桥采用了节段预制拼装施工技术,视为整体拼装桥梁的开始;1962 年,巴黎南部塞纳河上的Choisy-Le-Roi桥首次采用预制节段悬臂拼装法,此桥成为最早采用预制节段悬臂拼装法的桥梁。
探讨预制节段拼装箱梁在桥梁上的应用摘要:预制节段拼装箱梁技术在近年来桥梁建筑上得到了广泛应用,随着交通运输业的不断发展,对于预制节段拼装箱梁技术的推广和应用的呼声不断高涨。
关键字:预制节段拼装箱梁施工工艺应用Abstract: Precast segmental assembly box girder had a wide application in bridge construction in recent years. With the continuous development of the transportation industry, the promotion and application of precast segmental assembly box girder technique is extensive.Key words: precast segmental assembly box girder; construction technology; application预制节段拼装箱梁施工工艺决定了桥梁的质量和使用年限,加强工艺流程监管不但是提高桥梁工程质量的重要手段,同时也是经济社会健康发展的必然要求。
箱梁预制施工中除了资源配置、施工组织管理和工程施工设备外,混凝土的质量监控技术、原材料的质量监管技术和计量监察技术和试验等,各个环节都对对箱梁的预制质量和施工进度起到了至关重要的作用。
从预制节段拼装箱梁施工状况上分析,大致可以分为钢筋骨架捆绑、模板安装拆除和加固、混凝土搅拌运输和浇筑、预应力张拉实验和管道压降、端壁墙施工封端和端部防水这样几道工序。
一、钢筋骨架捆绑是保障箱梁连接性的基础钢筋捆绑施工环节是作为箱梁预制施工技术中的第一环节,不仅决定箱梁预制施工后续各工序的施工进度,直接影响制运架等各项指标的合理衔接,其质量标准也决定了后续工序能否顺利进行,是箱梁实体质量的重要保障。
0 引言自1962年在巴黎南部塞纳河上建成最早预制节段悬臂拼装施工的Choisy-Le-Roi桥后,由于其具有工期短、环保性好、对交通及环境适应性好等优点,预制节段拼装施工技术开始在世界各国陆续发展起来[1]。
在我国,1966年竣工的成昆铁路旧庄河一号桥是首座节段拼装连续梁[2],随后节段拼装工艺在铁路、公路桥中也有较多应用。
上述桥梁均采用胶接缝预制节段拼装施工工艺,由于节段拼装后桥梁线形偏差较大,体内预应力筋防腐处理不理想[3]。
20世纪90年代后这一工艺基本被湿接缝节段拼装工艺所替代。
但由于受混凝土湿接头施工工序繁琐和混凝土龄期的影响,湿接缝节段预制拼装桥梁施工周期较长,1孔单线箱梁的周期根据跨度不同,一般需要12~15 d,而胶接缝工艺最快6~7 d可以完成,因此发展前景受到较大限制。
进入21世纪以来,随着技术装备的不断完善和防止预应力筋腐蚀工艺的发展,以及预制节段拼接施工技术的完善,结合先进架桥设备的标准化,预制节段拼装施工方法逐渐被我国所接受,近年来在公路和市政桥领域已经开始应用该技术,如上海轨道交通明珠线、苏通大桥、广州地铁4号线等,都对节段拼装胶接缝桥梁进行了试点研究。
从我国现有资料看,还非常缺乏对新建预制节段胶接缝桥梁设计计算规范性理论的系统研究,一些关键技术有待系统研究解决。
由于我国现行桥梁设铁路胶接缝节段拼装简支箱梁的设计实践与展望高明昌1,杨少军1,周光忠2(1. 中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西 西安 710043;2. 北京中铁建北方路桥工程有限公司,北京 102600)基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2010G010-E)第一作者:高明昌(1974—),男,教授级高级工程师。
摘 要:胶接缝节段预制拼装桥梁具有施工质量高、工期短、环保性好,对周边环境、交通条件适应性好的特点,具有广阔的发展应用前景。
黄韩侯铁路芝水沟特大桥是我国铁路胶接缝节段拼装桥梁的试点工程,设计中通过大量试验研究提出铁路节段预制胶接拼装桥梁的设计方法和计算公式,构建梁体预应力和剪力键合理构造体系,研发胶接缝节段拼装桥梁的耐久性综合防护体系,解决节段拼装桥梁的关键技术问题。
预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工是一种常用于高速铁路、高速公路、城市轨道交通等大型基础设施建设中的桥梁结构施工方法。
该方法通过将多个预制混凝土箱梁节段通过胶接和拼装的方式组装在桥墩上,形成桥梁的主体结构。
本文将详细介绍预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工的具体流程和关键技术要点。
1.施工准备工作(1)制定详细施工方案和施工图纸。
(2)组织施工人员进行技术交底,确保施工人员了解施工流程和关键点。
(3)购买所需的施工材料和设备,包括胶接材料、拼装设备、吊机等。
2.箱梁制作(1)按照设计图纸和工艺要求进行箱梁的预制。
预制工艺包括模具制作、混凝土配比、浇筑、养护等。
(2)预制箱梁应具备一定的强度和刚度,同时要保证箱梁的尺寸准确,以便于胶接和拼装。
3.胶接工序(1)将预制的箱梁节段通过吊机悬挂在装配平台上。
(2)检查箱梁节段的尺寸和表面质量,确保满足施工要求。
(3)清理箱梁节段的接缝面,去除杂质和尘土。
(4)涂刷胶接材料于箱梁节段的接缝面。
胶接材料通常采用二组份聚氨酯胶黏剂,具有良好的粘结强度和耐候性。
(5)将两块箱梁节段定位好后,用压板和螺栓进行固定,保持一定的胶接压力。
(6)保持胶接面处的湿度,利于胶接材料的固化和硬化。
(7)胶接完后,对胶接缝进行检查,确保胶接质量。
4.拼装工序(1)根据施工图纸和设计要求,确定箱梁的拼装顺序和位置。
(2)将已胶接好的箱梁节段用吊机悬挂在桥墩上。
(3)根据箱梁的形状和尺寸,调整拼装设备和吊机位置,便于装配。
(4)将箱梁节段逐个拼接起来,通过长螺栓和连接板进行固定。
(5)拼装好的箱梁应该具备一定的刚度和稳定性,以便于后续施工的进行。
5.验收和养护(1)对已拼装好的箱梁进行检查和验收,确保结构的安全和合格。
(2)进行必要的养护工作,包括涂刷防水涂料、进行结构加固等。
(3)在箱梁上安装桥面铺装和护栏,完善桥梁的功能和美观。
通过以上步骤,完成预制混凝土节段箱梁胶接拼装架设施工。
铁路桥梁施工中的新技术应用铁路桥梁作为铁路交通的重要组成部分,其施工质量和效率直接关系到铁路运输的安全和顺畅。
随着科技的不断进步,一系列新技术在铁路桥梁施工中得到了广泛应用,为铁路桥梁建设带来了新的发展机遇。
一、预制拼装技术预制拼装技术是将桥梁的构件在工厂内预先制作完成,然后运输到施工现场进行拼装。
这种技术具有诸多优点。
首先,工厂化生产能够保证构件的质量和精度,减少了现场施工中的误差。
其次,大大缩短了现场施工时间,提高了施工效率。
例如,预制箱梁的制作,在工厂内可以采用先进的模具和工艺,确保箱梁的尺寸准确、混凝土强度均匀。
在施工现场,只需将预制好的箱梁通过起重设备进行拼装,然后进行连接和加固,就能够快速完成桥梁主体结构的施工。
二、大跨度桥梁施工技术在跨越江河、峡谷等特殊地形时,大跨度桥梁成为必然选择。
目前,常用的大跨度桥梁施工技术包括斜拉桥技术和悬索桥技术。
斜拉桥通过斜拉索将主梁吊起,具有造型美观、跨越能力强等优点。
在施工过程中,需要精确控制斜拉索的张力和主梁的线型,以确保桥梁的受力合理。
同时,采用先进的施工监测技术,实时监测桥梁结构的变形和应力,为施工调整提供依据。
悬索桥则依靠主缆和吊杆来承受荷载。
主缆的架设是悬索桥施工的关键环节,通常采用空中纺丝法或预制平行索股法。
吊杆的安装也需要严格控制精度,以保证桥梁的平衡和稳定。
三、桥梁基础施工新技术桥梁基础的稳定性对于整个桥梁的安全至关重要。
在基础施工中,出现了一些新技术,如大型钻孔灌注桩技术和地下连续墙技术。
大型钻孔灌注桩技术能够适应各种复杂的地质条件,灌注桩的直径和深度不断增加,为桥梁提供了更强大的支撑。
施工过程中,采用先进的钻孔设备和泥浆护壁技术,确保钻孔的质量和稳定性。
地下连续墙技术则在深基础施工中发挥了重要作用。
它能够有效地阻挡地下水和土层的侧向压力,为基础施工创造良好的条件。
地下连续墙的施工需要高精度的成槽设备和混凝土浇筑工艺,以保证墙体的连续性和密封性。
铁路节段预制胶接拼装法建造桥梁技术应用摘要:由于经济社会的不断发展,我国的交通行业也取得了迅猛的发展,这其中就少不了桥梁的建设。
分段建造桥梁的方法之一是节段预制胶接拼装法,这种方法可以在一定程度上节省建设费用并且具有一定的技术性,可以应用的场合也比较多。
这种施工方法综合了预应力结构、箱体设计和分段施工法。
本文详细叙述节段预制施工工艺和节段预制胶接拼装法建造桥梁的特点与优缺点,希望可以为我国桥梁建设提供技术支持,并希望以后建造桥梁时能够更好地使用节段预制胶接拼装法。
关键字:铁路;桥梁工程;预应力结构;分段施工;胶接1 引言随着我国综合实力的不断提升,经济的飞快发展,我国的桥梁建设技术也在不断提高。
在上个世纪六十年代开始,在法国就发展起来了节段预制桥梁建设技术,并且在接下来的几十年里此项技术得到了快速发展,逐渐受到了建筑工程的青睐。
而在我国的六十年代中期也引进了此项技术,但是由于当时工艺水平和施工条件的限制,这项技术并没有得到广泛的使用,但是也给后来该技术的发展起到了先导作用。
后来该技术经过几十年的发展,在国内也很快流行开来,发展到现在国内桥梁的建设工程有一半左右都会使用该项技术。
2 节段预制施工工艺介绍节段预制施工的方法是在装配式的建筑工艺基础上发展而来的,其目的是在一定程度上转换桥梁的建设工艺,即由原来石质建设材材料的逐步堆砌变为其中的一部分工件在预制工厂生产加工,然后再把加工好的小件在施工现场拼装起来,这种建造工艺可以将生产过程提前到预制工厂,这就可以大大缩短工程施工的时间;除此之外,在采用这种工艺后,可以在预制工厂进行统一生产,这就为以后的桥梁维护工作提供方便,可以很快找到尺寸一致的替代品。
该工艺有三个比较关键的技术点,第一是预应力结构,第二是箱型梁制造工艺,第三是分段施工控制方法,并且根据节段预制工艺的不同,分为以下几个类型。
2.1长线预制工艺该类型的工艺是指对整个桥梁所需要的所有节段进行一次性的预制,其首先需要进行设计,然后就是调整预制,最后将预制好的所有节段进行施工安装。
节段预制拼装法在预应力混凝土连续梁桥的运用和施工工艺高瞻(河南高速公路发展有限公司郑州市450052)吕倩卢彦(河南省公路工程局集团有限公司郑州市450052)摘要:节段预制拼装法是预应力混凝土连续梁桥上部梁体先分节段预制,然后分节段拼装的施工方法,这种工法由于自身的一些优点正逐渐得到广泛应用,具有节省工期,不需要支架,外观质量优良等诸多优点。
本文就节段拼装法的施工工艺进行探讨,介绍该工法在设计和施工方面的一些特点。
关键词:节段预制拼装连续梁桥运用工艺1.引言预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多,从传统的支架现浇法到目前广为采用的移动模架造桥机现浇施工和节段预制拼装法,每一种施工方法都体现了自身的工艺特点和不同的适用性。
近年来,随着对混凝土内在和外在质量的要求越来越高,预制节段拼装的工法越来越受到建设单位和设计单位的重视,逐渐在各类预应力混凝土连续梁桥得到应用。
由于是工厂预制,不需要搭设支架,对施工现场干扰小,预制的梁体外观质量好,成桥后表面光滑,线形圆顺,棱角分明,色泽一致[1]。
因此,在国外和国内都得到一定的采用,如:中铁大桥局承建的孟加拉国帕克西大桥、港深西部通道(香港侧)引桥采用这种工法,取得了较好的效果。
2.施工方法预制节段拼装法是在预制厂先行预制桥梁的节段,再逐段运至现场,以悬臂、逐跨或渐进等方式吊装至预定位置,然后施加预应力将各节段联接成整体,最后以吊模的方式现浇墩顶或跨中湿接缝完成桥梁之建造的施工方法。
目前国内运用最多的是逐跨吊装法。
2.1 节段拼装架桥机采用预制节段拼装工法施工首先要了解架桥机。
节段拼装架桥机按节段的支承方式可分为下承式和悬吊式两种,下承式架桥机是主桁架在节段的下方支承着节块,由在主梁上游走的小车运送和调整节块的位置,主桁架的支承和移动是靠固定在墩顶托架上的台车水平移动来实现的,由于架桥机的主桁架位于节段的下方,所以也称下行式架桥机;悬吊式架桥机是主桁架在节块的上方利用吊具以悬吊的方式支承着节块,吊装车在主桁架的上方游走运送和调整节段的位置,由于架桥机的主桁架位于节段的上方,所以也称上行式架桥机。
高精度预制拼装工艺在市政桥梁工程中的应用摘要:市政桥梁工程作为城市基础设施建设的重要组成部分,承担着连接道路、改善交通状况和促进经济发展的重要任务。
然而,传统的市政桥梁施工方式面临着一系列的挑战,如施工周期长、施工质量难以保证、人力和物力资源消耗大等。
因此,研究和应用一种能够提高市政桥梁工程施工质量和效率的先进工艺迫在眉睫。
高精度预制拼装工艺应运而生,成为解决市政桥梁工程问题的一种重要手段。
关键词:高精度;预制拼装工艺;市政桥梁工程;应用引言高精度预制拼装工艺是指在工地和预制场内分别对桥梁构件进行精确加工和拼装,并最终装配成整体桥梁的施工工艺。
相比传统的逐段、逐工序施工方式,高精度预制拼装工艺具有以下优势:首先,预制场环境控制精度高,可以保证构件尺寸和几何形状的精确度;其次,预制构件的批量生产能够大幅缩减施工周期,提高工程的进度管控能力;再次,装配质量容易控制,施工工艺稳定,可有效提高施工质量。
综上所述,高精度预制拼装工艺在市政桥梁工程中具有重要的应用潜力。
1重要性首先,环保高和精度推广预制拼应用优势装,工艺对于可以提高推动我国市政市政桥梁桥梁的工程施工的发展质量具有重要意义。
通过预制拼装工艺,可以实现桥梁构件的精确制造和安装,有效减少现场施工的工作量,降低人为因素对工程质量的影响。
同时,预制构件在工厂内制造,可以有效控制施工环境,提高构件的质量和稳定性。
其次,高精度预制拼装工艺可以提高市政桥梁的施工效率。
预制拼装工艺可以实现桥梁构件的批量生产,提高生产效率。
同时,预制构件的现场安装速度快,可以减少现场施工的时间,提高施工效率。
再次,高精度预制拼装工艺可以降低市政桥梁的施工成本。
预制拼装工艺可以减少现场施工的工作量,降低人工成本。
同时,预制构件的批量生产可以降低材料成本,从而降低整个工程的成本。
最后,高精度预制拼装工艺有利于推动我国市政桥梁工程的技术进步。
预制拼装工艺是桥梁工程的一项重要技术,其应用可以推动我国桥梁工程的技术进步,提高我国桥梁工程的技术水平。
铁路节段预制胶接拼装法建造桥梁技术与应用张立青【摘要】节段预制胶接拼装法造桥是分段建造桥梁的一种,在原理上是预应力结构、箱梁设计和分段施工法综合而成,经济技术性强,适用范围广。
结合国内首座采用节段预制胶拼法建造的铁路桥梁工程实例,从节段预制胶接拼装造桥基本理论入手,对节段预制技术、胶接拼装装备、胶接拼装技术进行了叙述,以期对其他节段预制胶接拼装法建造桥梁工程提供借鉴。
%The precast segments cementing assembling bridge-building is one kind of segmented bridge building methods, integrated from the prestressed structures,box girder design and segmented construction method in principle,which boasts the advantages of advanced technology and a wide range of bined with the first precast segments cementing assembling bridges for railways the paper explores and analyzes precast segmental technology,segment assembly equip-ment,segment assembly technology,in order to provide reference to the other engineering from the theory of precast seg-ments cementing assembling bridge-building basic.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P8-11,23)【关键词】铁路;桥梁;节段;预制;胶接;拼装【作者】张立青【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司北京 102600【正文语种】中文【中图分类】U445.469一般来说,节段预制拼装法建造桥梁是指以纵向为主进行分段预制和拼装的桥梁建造技术,其将梁体延纵向划分为若干节段,在工厂(场)预制后运至桥位进行组拼,以先“化整为零”后“化零为整”的方式,施加预应力使之成为整体桥梁结构的一种桥梁建造技术。
铁路节段预制胶接拼装梁,是一种在湿接缝节段拼装梁技术基础上发展而成的新型桥梁结构。
节段预制胶结技术采用新型桥梁专用环氧密封胶,代替原有采用钢筋和混凝土连接的湿接缝。
节段预制胶结拼装技术在国外起步较早,1962年,Jean Muller首先采用节段预制悬臂拼装胶结技术,建造了法国Choisy-le-Roi Bridge。
后来,节段预制拼装造桥技术在欧洲持续发展,并从欧洲逐步推广到全世界,成为建造桥梁的主要技术之一[1]。
1989年,美国AASHTO颁布了《节段式混凝土桥梁设计与施工指南》,为该类型桥梁设计与施工提供指导。
近年来,国内公路及城市轨道交通行业也相继采用节段预制胶接拼装技术,修建了大量的公路及城市轨道交通桥梁(如苏通长江大桥、广州地铁4号线等),积累了一定的设计和施工经验,但该技术在铁路行业的应用却相对滞后。
黄韩侯铁路芝水沟特大桥为我国铁路桥梁首次采用节段预制胶结技术的铁路桥梁,具有重要的里程碑意义。
目前,国内仅颁布了《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》(CJJ/T 111-2006),适用于城市轨道交通。
铁路方面,国铁集团进行了一系列重大科研攻关,关于节段预制拼装技术方面的相关标准正在编制中,目前尚无正式标准颁布。
高速铁路节段预制胶结拼装简支梁设计■ 中铁二院工程集团有限责任公司 许敏 许志艳节段预制胶结拼装梁的关键设计参数作为预应力混凝土梁的一种类型,节段预制胶接拼装梁在受力、构造等方面均具有其特殊性。
胶接缝处混凝土和梁体钢筋均不连续,而是采用新型材料环氧胶和剪力键来代替。
梁体节段划分、接缝处的抗剪强度计算、接缝处剪力键的设计、接缝处密封措施及梁体抗弯刚度的计算等,是节段预制胶结拼装梁结构的关键设计参数。
节段划分梁节段划分不仅要考虑不同跨度、不同工法、剪力键设置、钢束布置等设计问题,还需要考虑预制、运输和架设条件。
预制梁节段长度的划分,不宜太大或太小,节段太大就会对吊装和运输条件要求较高,节段太小则使得施工工序增多、工期延长。
预制节段拼装桥梁施工关键技术分析摘要:随着我国铁路市场不断地扩展,铁路大跨度桥梁等基础建设也随之而来。
在空间异常特殊的地区修建横跨既有线高架桥梁,施工场地是一大难题。
常规的满堂支架需较大施工场地,同时施工风险较大,时间较长。
整孔预制施工场地可相对节省,但大吨位运输在横跨既有铁路、公路时空间位置上存在一定的局限性,且吊装、架设时操作空间不足,对施工环境限制较大。
节段预制拼装有工厂化生产、较小吨位运输、施工场地小、施工速度快、安全风险低等优点,逐渐成为公路、铁路桥梁特殊地段施工的首选施工方法。
基于此,本文主要对预制节段拼装铁路桥梁单线箱梁施工关键技术进行分析。
关键词:预制节段拼装;桥梁施工;箱梁;关键技术1、前言预制拼装桥梁结构是装配式建筑产业中的重要部分,采用预制节段进行桥梁施工的施工方法最初在20世纪50年代诞生,这种技术在国外的应用比较普遍和成熟,但其施工工艺具有一定的复杂性,而且我国节段预制拼装桥梁施工技术起步较晚,2000年以来发展较快。
当前,我国很多公路、铁路桥梁建造中,很多时候会采用节段预制拼装法,其应用效果良好,但在其不断发展中还需要对其施工技术具备更科学的了解,加强对工程的质量控制。
下面以安九铁路跨国道G206右线特大桥38#墩至58#墩节段预制胶接拼装简支箱梁实体工程为依托,其桥跨布置为(1-32m+2-24m+5-32m+2-24m+8-32m+1-24m+1-32m),均为简支单线箱梁梁体系,采用节段预制拼装法施工,接缝采用胶接缝,在移动支架造桥机上整孔组拼。
2、预制阶段拼装桥梁施工关键技术预制节段拼装桥梁施工法,是根据拼装架桥机具和运输车辆的具体情况,将桥梁沿着纵轴线方向分为多个长度合适的阶段,在工厂工场预制后进行组拼。
在完成桥墩施工,并确保其符合设计强度之后,使用载重运输车辆将工程所需的预制阶段运送到现场进行胶结安装。
现场安装过程中需要利用特定的设备,这种架桥安装设备是需要经过专门设计的,将预制阶段拼装到位后,按照合理步骤施加预应力,从而形成整孔箱梁。
浅谈预制节段拼装技术在城市轨道交通高架桥中的运用摘要:随着城市轨道交通的不断发展,高架节段拼装也不断得到应用。
本文通过介绍了节段拼装法适用条件与优点,论述了节段拼装施工技术关键和节段拼装中易出问题及对策等内容,以下内容旨在与同行探讨学习。
关键词:节段拼装;工程造价;轨道交通地铁或城市轻轨可以统称为城市轨道交通,而在城市中心和规划发展区建设城市轨道高架道路和轨道,要求外观质量高、造型优美,施工对周边环境和地面交通影响小,因而国外开发了各种符合这种施工环境的设备和施工方法,而节段预制拼装施工技术就是其中应用比较广泛的技术之一。
一、节段预制拼装桥梁概述节段预制拼装桥梁一般采用混凝土预制箱梁,这种箱梁由若干短的箱梁节段组成。
节段一般长2.5-4m,逐段顺序制作,以保证在运输、堆放、拼装、施加预应力等操作前的线形完美。
如果气候条件允许,节段接头处可采用干接缝;亦可采用薄薄的环氧树脂层,不会对拼装后的线形成影响。
这些接头无须养护,可立即施加预应力。
节段预制拼装工法主要有两种:平衡悬臂法,整孔架设法。
平衡悬臂法是以一个桥墩为中心,对称顺序拼装节段。
每一节段与前面的已安装节段达成一体,自相平衡,并作为下一节段的拼装基础。
对于每个施工步骤,悬臂结构通过张拉设置在箱梁节段中的预应力钢束来确保其安全和稳定。
节段的吊装可通过桥面支承吊机、导梁或地面起重机进行。
平衡悬臂法一般用于连续梁施工。
整孔架设法构成梁部的节段块在预制厂用“匹配浇铸”法精确浇筑,运至梁位后用悬束整孔拼(搁)起,在接缝位加上环氧树脂,利用临时预应力将节段拉紧,施加永久预应力束,安放桥梁在支座上。
架架桥机移至下一跨段,重复以上方法继续施工。
整孔架设法一般用于简支梁施工。
二、节段拼装工法适用条件与优点1、适用的条件节段预制拼装适用各种场地和各种梁型包:a.跨径:20-180m之间,桥的经济跨径为45-30m;b.桥长:500m以上,经济桥长至少3000m;c.尺寸:L(跨长)/d(梁高)=18-20;d.平面曲线:直线或小曲率半径曲线。
金台铁路节段梁胶结拼装施工技术探讨摘要:金台铁路田市跨永安溪、台金高速公路特大桥设有24孔简支箱梁,其中56m箱梁22孔,48m箱梁2孔,箱梁为采用单箱单室等高度预应力混凝土简支箱梁,均采用节段预制胶接拼装法施工[1],拼装采用TP120架桥机进行节段架设。
节段梁高空胶接拼装线性、结构尺寸精度要求高,质量管控难度大,对张拉过程受力体系转换进行严格控制确保架桥机安全,控制好节段间的涂胶质量是节段梁胶接拼装成功的关键点。
所制定的施工方案和技术措施经实践证明是切实可行的,可为其他同类型桥梁施工提供经验和技术支持。
关键词:简支箱梁;节段预制胶接拼装法;剪力键;涂胶质量1 工程概述1.1大桥概述金台铁路位于浙江省中东部的金华、丽水、台州地区,为设计时速160 km/h的单线铁路。
田市跨永安溪、台金高速公路特大桥位于浙江省台州市仙居县境内,本桥为跨越S322省道、永安溪河道、台金高速公路。
起讫里程为DK75+936.65~DK78+610.415,孔跨布置为:(7×56m+2×48m+15×56m)简支箱梁+(60+100+60)连续梁+(30×32m+3×24m)简支T梁。
1.2 结构设计48米预应力混凝土简支箱梁全长50.2米,计算跨度为48米。
每跨11个节段,10个胶接缝,预制节段长度分为4.8米和3.5米两种,梁高4.5米,梁顶宽7米,梁底宽3.6米,梁顶横向设2%的排水坡。
56米预应力混凝土简支箱梁全长58.2米,计算跨度为56米。
每跨13个节段,12个胶接缝,预制节段长度分为4.8米、4.5米和3米三种,梁高4.6米,梁顶宽7米,梁底宽3.6米,梁顶横向设2%的排水坡。
24孔箱梁共有308个节段,梁段最大重量约110吨。
图1.1 简支箱梁结构布置图(单位:m)图1.2 简支箱梁横断面图(单位:m)2 工程重难点1.节段梁高空胶接拼装,对预制节梁段线性、结构尺寸精度要求高,质量管控难度大。
浅谈节段拼装预制梁在铁路上的应用摘要:结合客货共线铁路工程实例,从铁路施工特点上节段预制梁场选用及预制梁拼装总结施工工艺做出了总结与改善,通过采取正确的施工方法,使工程各项指标满足规范要求。
关键词:节段预制梁施工;1.工程概况1.1工程简介五里坪大桥64m简支箱梁,结构类型为:有砟轨道移动支架节段预制拼装预应力混凝土单线简支箱梁,计算跨度为64m,梁长为66.2m,箱梁为单箱单室截面型式,桥面宽度8m,人行道采用整体桥面板方案。
其中从1#墩到18#墩为17孔64m跨度有砟轨道节段预制拼装预应力混凝土简支箱梁。
梁体为单箱单室、直腹板、等高度箱梁、梁顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。
每孔梁分15个节段,用湿接缝连接,最后张拉钢绞线成孔,采用上行式HJP2200t/64m型移动支架施工。
主要技术标准:铁路等级:I级;正线数目:单线;设计速度:车120km/h及以下,货车80 km/h及以下;曲线半径:1600m。
1.2工程特点、重难点及主要对策1.2.1.工程特点⑴工期紧、任务重。
⑵从施工技术控制角度看,梁段在移动支架上的组拼、湿接缝的施工、保证箱梁张拉是本桥的控制要点。
⑶从施工作业的风险程度分析,移动支架曲线过孔和梁段的运输吊装是安全监控的重点。
1.2.2.工程重点、难点⑴采用节段预制施工64m预应力混凝土箱梁,梁段体积大,重量大,吊装运输困难;⑵移动支架运输和现场拼装是本桥施工顺利进行的关键;⑶模板安装、调试是保证梁段质量的重要环节;在R=1600m曲线上架设是本工程的一大难点。
2节段拼装架设方案2.1节段拼装工艺原理采用HJP2200t/64m型节段拼装造桥机,移动支架过孔到位后,轮式运梁车将预制节段运输到移动支架尾部,用移动支架内回转天车继续运输到指定位置,通过回转天车升降、旋转,将预制节段悬吊在移动支架悬吊系统上。
利用天车精调每个节段的平面位置及标高。
线性调整到位后,安装湿接缝波纹管,穿钢绞线,绑扎湿接缝钢筋,安装湿接缝模板,浇筑湿接缝混凝土,通过预应力张拉,管道压浆来完成受力体系的转换,是采用先“化整为零”后“化零为整”的一种施工方法。
铁路节段预制胶接拼装法建造桥梁技术应用
发表时间:2018-04-24T14:15:35.687Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第33期作者:乔鹏翰[导读] 由于经济社会的不断发展,我国的交通行业也取得了迅猛的发展,这其中就少不了桥梁的建设。
中铁二十三局集团第三工程有限公司四川成都 611130 摘要:由于经济社会的不断发展,我国的交通行业也取得了迅猛的发展,这其中就少不了桥梁的建设。
分段建造桥梁的方法之一是节段预制胶接拼装法,这种方法可以在一定程度上节省建设费用并且具有一定的技术性,可以应用的场合也比较多。
这种施工方法综合了预应力结构、箱体设计和分段施工法。
本文详细叙述节段预制施工工艺和节段预制胶接拼装法建造桥梁的特点与优缺点,希望可以为我国桥梁建设提供技术支持,并希望以后建造桥梁时能够更好地使用节段预制胶接拼装法。
关键字:铁路;桥梁工程;预应力结构;分段施工;胶接
1 引言
随着我国综合实力的不断提升,经济的飞快发展,我国的桥梁建设技术也在不断提高。
在上个世纪六十年代开始,在法国就发展起来了节段预制桥梁建设技术,并且在接下来的几十年里此项技术得到了快速发展,逐渐受到了建筑工程的青睐。
而在我国的六十年代中期也引进了此项技术,但是由于当时工艺水平和施工条件的限制,这项技术并没有得到广泛的使用,但是也给后来该技术的发展起到了先导作用。
后来该技术经过几十年的发展,在国内也很快流行开来,发展到现在国内桥梁的建设工程有一半左右都会使用该项技术。
2 节段预制施工工艺介绍
节段预制施工的方法是在装配式的建筑工艺基础上发展而来的,其目的是在一定程度上转换桥梁的建设工艺,即由原来石质建设材材料的逐步堆砌变为其中的一部分工件在预制工厂生产加工,然后再把加工好的小件在施工现场拼装起来,这种建造工艺可以将生产过程提前到预制工厂,这就可以大大缩短工程施工的时间;除此之外,在采用这种工艺后,可以在预制工厂进行统一生产,这就为以后的桥梁维护工作提供方便,可以很快找到尺寸一致的替代品。
该工艺有三个比较关键的技术点,第一是预应力结构,第二是箱型梁制造工艺,第三是分段施工控制方法,并且根据节段预制工艺的不同,分为以下几个类型。
2.1长线预制工艺
该类型的工艺是指对整个桥梁所需要的所有节段进行一次性的预制,其首先需要进行设计,然后就是调整预制,最后将预制好的所有节段进行施工安装。
一般来讲,该类型工艺具有很强的整体性,可以对整个桥梁所需的节段系统性设计,这样建造出来的桥梁会更叫完整美观。
但是,在实现该工艺的过程中,需要使用很长的预制台座,这样才能对桥梁的所有节段进行加工,所以该类型的加工工艺对加工场地的要求比较高,可以将其划分到传统的加工工艺,在斜拉桥等桥梁的建设中得到了大量应用。
2.2短线预制工艺
这种加工工艺是在所建设桥梁的一端使用标准的模具,而在其对应的另一端则使用浇筑而成的节段为端模,最后再在施工现场对所有节段进行拼装。
在使用该加工工艺时,只需要参考两个相邻的节段就可以对整个桥梁进行线性控制,其最终的控制精度和预制精度相较于长线预制工艺来讲都有很大程度的提高,同时也可以降低对加工场地的要求,并且可以在同一时间内预制多个节段。
在现阶段,随着加工工艺和控制精度的进一步提高,短线预制工艺也得到了迅速发展,故该种预制工艺也逐渐受到桥梁建设专家的喜爱。
2.3长短线匹配预制工艺
这种预制工艺综合了长线预制工艺和短线预制工艺的优点,将整个桥梁分为几个节段,在各个节段之间使用短线加工的工艺,而在每个节段内部使用长线加工的工艺。
该种工艺既可以达到较高的预制精度和控制精度,同时对预制场地和预制技术的要求也不是很高。
所以使用该种预制工艺可以在很大程度上提高桥梁节段的预制效率,进而缩短桥梁建设的施工工期。
图2 节段拼装示意图
3.1胶接拼装技术特点
胶接拼装技术相对于湿接拼装来说,其在建造完成后的铁路桥梁的接缝处的钢筋混凝土会产生不连续的现象,但在拼装过程中使用了胶结剂和剪力键来连接各个接缝[1],这时就可以产生纵向的预应力来使钢筋连接成一个整体的结构。
而在每个节段的接缝处,其受力状况如下:由于在桥梁节段的断面处存在剪力键和施加预应力后而在端面处产生的摩擦力,这两个力的合力便会共同抵抗各个节段之间的剪力[5];并且施加的预应力还会产生压应力,这个压应力便会与各个节段之间的弯矩产生力矩平衡;而各个节段的缝隙中的胶结剂则可以保证接缝的密闭性,同时提高钢筋的防腐蚀能力,保证桥梁的长久使用。
3.2设计和施工特点
胶接拼装桥梁的各个节段而建成的铁路桥梁具有以下几个设计特点:(1)结构的预应力高。
在各个节段的端面加入胶结剂之后,由于其与混凝土之间的粘结程度会在一定范围内削减,最终导致其低于连续的混凝土[1],所以就会使得胶接缝隙处的抗裂能力达不到原来的要求,此时就需要增大预应力来弥补胶接缝的抗拉强度。
(2)强度和刚度会降低。
因为在建造桥梁的过程中多了胶接缝,所以在设计过程中便会降低桥梁的弯曲强度和刚度[5],这与使用湿接拼装法或者是整体使用混凝土加工的桥梁相比,无形之中便提高了桥梁的在横截面方向的高度。
3.3胶接拼装的优缺点
(1)可以广泛使用。
节段预制胶接拼装技术可以在很多桥型和跨度的桥梁建设中使用,其中不仅包括了一些结构简单的桥梁建造,还包括一些结构复杂工程量大的桥梁建设。
并且这种胶接技术对施工环境的要求较低,可以在繁忙的交通干线上使用,也可以在施工困难的上去使用。
(2)施工质量高。
在建设桥梁的过程中各个节段都是在工厂预制,可以保证其加工质量,加上胶接后桥梁的质量会进一步提高,其整体线性也便于控制,降低了桥梁混凝土的收缩率,建设而成的桥梁可以长时间使用。
(3)施工过程绿色环保。
在使用胶接技术拼装桥梁各节段时,可以在很大程度上减少对周围环境和交通的影响。
相比于湿接方式,可以避免施工过程中产生的噪声问题;而与整孔预制架设相比,这种拼装方式可以在很大程度上减少预制场地的面积。
除此之外,所有施工所需的节段都是在预制工厂加工得到,所以在施工现场无需再对各节段浇湿,这在一定程度上也节约了水的使用。
(4)经济效益好。
根据相关的研究的资料,可以发现在使用节段预制胶接拼装技术后比传统的建设方法会缩短百分之十五左右的工期;同时由于各个节段可以平行施工,与湿接方式相比也会节约近一半的时间,同时对施工过程中温度要求较低。
(5)设计和施工要求较高。
在各个节段的拼装过程中,需要严格控制整个桥梁的线性和各个节段的定位问题。
在拼装过程中也需要使用专业的设备进行拼接,同时对工作人员的整体素质也有一定的要求。
这些因素都导致该种拼接方式对施工的要求很高。
4 结束语
随着交通行业和桥梁建设需求的增多,节段预制胶接拼装技术的使用也有所增加,该种技术可以实现桥梁各节段的工厂化预制和机械化拼装,并且拼装过程中可以提高建设效率,缩短施工周期,在建设后整个桥梁的质量可靠,所以希望该种建设方法可以得到更加广泛的使用。
【参考文献】
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[5]荆林海.铁路节段预制胶接拼装法建造桥梁技术与应用[J]. 山西财经大学学报(高等教育版), 2002(4):92-93. 作者简介:乔鹏翰(1982-04),男,河北怀安人,本科学历,工程师,主要从事项目管理、技术管理及经营投标等工作,研究方向为路基、桥梁、隧道工程。